La nouvelle technique d'exécution de murs et parois enterrés

Bauer Maschinen GmbH a développé la technique CSM en 2003, profitant leur expérience dans la production et application des hydrofraises en murs ou parois diaphragmes dans l'exécution de murs de soutènement de terres et d'imperméabilisation.

Le système CSM diffère principalement des techniques classiques de mélange de sols dans lequel il est mélangé in situ avec du coulis de ciment pour outils rotatifs sur un axe vertical, à l'aide d'un outil de mélange qui tourne autour d'un axe horizontal.

Le CSM est utilisé principalement pour la stabilisation des sols mous ou meubles (cohésifs et non cohésifs), cependant, l'équipement utilisé, dérivé de l'hydrofraise Bauer, prolonge l'applicabilité de la méthode à des couches plus compactes et plus dures par rapport à d'autres méthodes de “Deep Soil Mixing”.

Les principaux avantages de cette technique sont:

  • Haute productivité;
  • Utilisation du sol in situ en tant que matériau de construction;
  • Basse génération de reflux, un facteur important dans les zones contaminées;
  • Ne crée pas de vibrations pendant la construction;
  • Atteint des profondeurs supérieures à 60 mètres, lorsqu'il est utilisé des équipements suspendus par des câbles;
  • Créé panneaux rectangulaires, idéal pour la construction de murs et parois;
  • Instrumentation à l'intérieur de la fraise surveille les coordonnées x, y et z, en temps réel, en assurant le positionnement correct de l'outil;
  • Énergie de coupure et mélange créé au point d'action;
  • Capacité d'encastrement dans la roche sous-jacente.
Procès constructif

Une paroi continue est formée par la construction de panneaux individuels en alternance, qui se chevauchent entre les panneaux primaires et secondaires. Les panneaux secondaires peuvent être exécutés immédiatement après les panneaux primaires, "frais en frais". La technique “cutter” permet également la coupe des panneaux primaires déjà endurcis, "dur en dur".
Pour utiliser le mur comme un soutènement, des profilés métalliques peuvent être saisis dans le mélange frais en renfort.

L'exécution de chaque panneau suit la séquence de construction suivante:

Préparation

Ouverture d'une rigole guide pour recevoir le flux de coulis.

1 - Alignement

Positionnement de l'outil “cutter” dans l'axe de la paroi.
La construction des murs de guidage n'est pas nécessaire.

2 - Descente

L'outil de coupe et mélange est poussé dans le sol à une vitesse continue.
La matrice du sol est décomposée par les roues de fraisage à la fois que la suspension est pompée vers les buses, placés entre les roues de fraisage, où il est mélangé avec le sol meuble.
L'addition d'air comprimé peut améliorer le procès de décomposition et de mélange dans la phase descendante et le sens de rotation des roues peuvent être modifié à tout moment.
Les roues et les dents de coupe poussent les particules de sol à travers des plaques de coupe montées verticalement, qui ont pour effet d'un mélangeur.
La vitesse de pénétration de l'outil de coupe et le volume de coulis pompé sont ajustés par le chauffeur pour optimiser l'absorption d'énergie pour créer une masse plastique homogène du sol permettant la pénétration et l'extraction facile de l'outil.
Le taux de pénétration est typiquement de 20 à 60 cm/min.

3 - Montée

Après avoir atteint la profondeur prévue dans la conception, le mélange outil est lentement extrait pendant que le coulis est ajouté de façon continue.
L'homogénéisation du mélange du sol fluidisé avec du coulis de ciment frais est assurée par la rotation des roues.

4 - Renforcement

Les éléments de renfort nécessaires de but structurel doivent être insérés dans le panneau encore frais.
Généralement, des profilés métalliques IPE ou HE sont utilisés.
Pour les petites profondeurs ils pénètrent souvent sous son propre poids, sinon un vibrateur léger peut être utilisé pour aider dans l'installation.
La distance du profil métallique est déterminée en fonction des charges appliquées, les résultats de la résistance caractéristique du sol et les règles applicables.

Équipement

L'équipement utilisé pour l'exécution de panneaux CSM est grand et lourd, en nécessitant une plate-forme de travail plane et horizontale. Cet est muni d'une tige “Kelly”, qui est couplé à l'outil de coupe et de mélange, le “cutter”.

Bases sur chenilles

Les modèles de base de l'équipement varient en taille, poids et hauteur de la tour, qui entraîne des différentes limites des caractéristiques des panneaux produits comme la profondeur maximale.

Tige Kelly

La tige “Kelly” peut être circulaire ou rectangulaire. La tige circulaire est en une pièce de 368 mm de diamètre et permet l'exécution des panneaux jusqu'à 24 mètres. La tige rectangulaire, de 600x340 mm, est divisée en sections de 11 mètres, ce qui permet la réalisation de panneaux jusqu'à 34 mètres.

Roues

Les roues du “Cutter” ont support pour 3 ou 4 dents par l'alignement.
Les roues à trois dents ont la capacité de coupe plus grande, étant donné que le couple est appliqué sur les trois points, ce qui entraîne une plus grande force par dent.
Par ailleurs, les roues à 4 dents ont une grande capacité de mélange.

Contrôle de Qualité

Contrôle des paramètres de production

L'équipement CSM est muni de divers capteurs qui mesurent des quantités appropriées pour la vérification de la qualité des panneaux exécutés.
Ces quantités sont lus en temps réel et visualisées par le chauffeur de l'équipement et enregistrés en peuvent être consultées ultérieurement.

Dans les valeurs mesurées, nous soulignons les suivants:

  • Profondeur
  • Volume traité
  • Pression du coulis dans les buses
  • Pression neutre du mélange sol-ciment
  • Volume de coulis pompé par unité de temps
  • Volume de coulis pompé par unité de profondeur
  • Inclinaison, en deux directions
  • Vélocité de rotation des roues
  • Vélocité de montée et descente de la tige

Documentation

Toutes les valeurs de production sont suivis et enregistrés dans l'équipement pendant l'exécution des panneaux et peuvent être imprimées comme un rapport de contrôle de qualité pour chaque panneau individuel.

Échantillons du mélange sol-ciment

Le contrôle de qualité du mélange sol-ciment pourra comprendre la collection d'échantillons frais ou déjà endurcis.

Les échantillons de mélange frais sont obtenus par un outil spécial pour ça.

Les échantillons de mélange endurci pourront être obtenus par forage horizontal, avec des outils manuels de carottage, ou forage vertical par des méthodes traditionnelles de carottage de prospection géologique.